液性塑料夹具中的薄壁套筒的力学分析

本文简述了液性塑料夹具的基本原理和使用优点及其薄壁套筒的设计。并从理论上论述了液性塑料定心夹紧机构中薄壁套筒的受力、变形情况。通过弹性力学和材料力学理论分别论述了液性塑料夹具中工件夹紧力的计算与分析。推导出工件夹紧力的精确解和一般计算公式,并由推导材料力学的使用范围。     

基于薄壁套筒加工中的变形与振动分析研究

薄壁套筒壁薄,刚性差,由于切削力和夹紧力等因素的影响,导致此类零件在加工过程中产生加工变形和振动。该文针对薄壁套筒加工过程中出现变形和振动原因进行分析,提出解决方案,经过实际验证,能够有效地保证薄壁套筒的加工质量,这为薄壁套筒加工提供思路和方法,同时也提高了产品的可靠性。     

车削薄壁零件的液性塑料夹具的设计

薄壁类零件因其结构紧凑,拆装方便、重量轻,耗材少,成本低等特点而被广泛应用.但由于薄壁零件的刚性差,强度弱,在加工中容易变形,使零件形位误差增大,不易保证零件的加工质量,特别是壁厚小于2 mm内径大于50 mm的薄壁零件尤为如此,为解决此类问题笔者采用可控性较强的液性塑料压力作夹紧力,以薄壁套筒和弹性衬套组成的夹紧装置...     

钢体介质弹性夹具

这是一种按工件外圆或内孔表面进行定心和夹紧的高精度夹具。与工件接触的金属薄壁套筒内部有一个充满传压介质的密闭空腔,介质采用ф1.5毫米左右的钢球,旋转螺钉对小钢球加压时,钢球将压力传给薄壁套筒,使套筒产生均匀的径向弹性变形,与工件间的间隙逐渐减小,直至夹紧工件。     

某型燃机薄壁套筒制造工艺研究

正燃气轮机产品生产中,经常存在一些刚性差、精度高的薄壁零件,且多为关键零件。一般认为,对于壳体件、套筒件、环形件以及盘形件,若零件壁厚小于5 mm,则都算作薄壁零件。薄壁套类零件壁厚很薄,径向刚度很弱,在加工过程中受切削力、切削热及夹紧力等因素的影响,极易变形,导致各项技术要求难以保证。针对这些问题,本文介绍了某大型薄壁套筒类零件加工工艺方法和切削用量。     

液性塑料心轴

液性塑料心轴夹具系利用薄壁套筒在液性塑料压力下产生均匀的径向变形,使之涨紧工件内孔,从而达到定心和夹紧的目的。由于在工作时工件的基准面与薄壁套筒定位面之间没有间隙,因此其定心精度高(工件的径向跳动允差可达001～0.02mm),并具有夹紧力均匀,结构简单等特点。液性塑料是采用上化厂P.V.C.塑料,熔塑后注入夹具中冷却而成。经过一个阶段的试验及应变测试,都达到了设计要求。现将试制的液性塑料心轴夹具结构、液性塑料配方及其浇注法、φ80薄壁套筒的应变测定分析等几个方面介绍如下:     

高精度双薄膜夹具的设计与计算

针对高精度薄壁套筒类零件孔加工的特点,设计一种高精度可调式双薄膜夹具。利用该夹具夹紧力均匀、调整方便的特点对高精度薄壁套筒类零件孔进行磨削加工,同时根据加工零件的结构、尺寸及技术要求,对夹具的受力进行分析,进而对切削力、弹性膜片的力矩、张角、屈服应力极限等重要参数进行校核计算,确保夹具设计的正确性及可靠性。     

薄壁套液压夹紧夹具设计

对套筒类零件各种内孔夹紧夹具进行了优缺点分析,介绍了一种新型薄壁套液压夹紧夹具,使用时在夹具本体与薄壁弹性套之间充入液压油,薄壁弹性套受压膨胀,由于薄壁套能在整个接触面内均匀膨胀,所以在整个工件内孔夹紧长度内能够实现均衡夹紧,能有效降低夹紧压力,减小工件夹紧变形,提高工件加工精度,所加工的零件外圆没有因工装局部应力过大造成的花瓣状圆度及鼓型圆柱度形状公差,经实践证明液压薄壁夹紧夹具提高了所加工件的尺寸精度及形状精度。     

液性介质夹具夹紧力对薄壁件加工尺寸的影响

用液性介质定心夹紧机构夹紧薄壁套类工件精密加工时,为消除或减小夹紧变形的加工误差,对加工尺寸公差带作必要修正。以外胀式套简夹紧机构为例。分析如下: 设液性介质无压力时夹具套筒外壁与工件孔壁之间存在径向间隙△_0(mm),如图1所示。当液性介质达到工作压力P(MPa)时,若夹具套筒不受工件孔壁约束自由扩张,它的直径将产生扩张量△_m(mm)。实际上由于工件孔壁之限制,套筒直径真实扩张量为△c(△)_0<△c<△_m)。这相当于夹具套筒与工件形成过盈配合,过盈量为(△_m-△_0)。假设夹具套筒及工件皆为简单的薄壁圆筒形状,且两端固定形式对其径向     

简易尼龙软爪

三爪卡盘是单件和小批生产中使用最普遍的一种夹具,具有很大的万能性,然而在夹紧薄壁套筒类零件时,夹紧后零件将发生弹性变形如图1a,镗孔后则呈图1b之形状,从卡盘中取下后,零件恢复原来外圆之形状,孔却变成了图1c的形状。所以用三爪卡盘夹薄壁套筒零件进行车加工,夹紧误差对零件的加工精度有较大的影响。     

液性塑料自动定心夹具

液性塑料自动定心夹具是利用薄壁套筒在液性塑料的压力作用下产生均匀的径向变形,使之涨紧工件内孔或夹住工件外圆达到定心和夹紧的目的。由于定位表面和工件的定位基准是圆柱面接触,接触面可以达到薄壁套筒长度的80％,夹紧均匀并不损坏定位基准表面,可保证较高的定心精度,一般被加工表面对定心基准的同心度可保持在0.015毫米以内。     

液性塑料心轴薄壁套筒的优化设计

对液性塑料心轴进行了有限元建模和分析,提出了一种优化设计薄壁套筒结构参数的方法。在ANSYS平台上建立了液性塑料心轴的轴对称分析模型,并分析了工件夹紧变形对加工精度的影响,定量地描述了套筒结构参数对心轴性能的影响规律。继而提出了一种优化薄壁套筒参数的方法。运用该方法对一个液塑心轴进行优化设计,使得工件的夹紧变形由7．46um减小到0．88um,同时套筒的最大应力由280．1MPa减小到204．7MPa,提高了液塑心轴的使用性能。     

一种新型夹具设计

薄壁圆筒零件内外直径差小,强度较低且刚性较差,在切削加工的过程中,因为夹紧力会使得薄壁圆柱零件产生变形,造成零件的圆度误差。针对薄壁圆柱形零件这种由于夹紧力引起的变形影响形状精度的问题,提出了一种新型薄壁圆筒夹具。该夹具在满足零件足够夹紧力的同时,可以保证零件变形在公差范围之内,提高了产品的加工质量和生产率。     

消除薄壁工件加工夹紧力变形的夹具技术研究

随着机械制造业的发展,要求精度高、体积小、重量轻,高精度的薄壁工件逐渐增多,尤其是联接产品的薄壁锥形螺母。通用工件的加工变形、定位、装夹,使技术人员及操作者不知如何下手。按常规工艺采用端面或径向夹紧,但在轴向力或径向力作用下,使工件受到夹紧力,从而产生弹性变形。本文通过一种消除加工夹紧力变形的工装设计,较好地解决了薄壁锥形螺母工件在加工中所受的夹紧力变形难题。     

普通车床尾座改造

我厂生产的薄壁气缸套,支承肩在C620普通车床上加工,一次车削到成形尺寸。其工件夹紧是用顶尖顶弹性套筒外涨来实现的。由于缸套壁薄,下端外圆已倒角,套筒外涨力稍大,缸套就被涨碎,而且操作者是用手摇动尾座手轮,无法使力的大小均匀一致。为此,我们在尾座上进行了改造,安装了一个油缸,来控制力的大小,效果很好。     

液性塑料定心夹具的结构优化设计

对液性塑料定心夹具进行有限元建模和分析,发现了传统设计中的一些误区,得出工件长度、液体摩擦和套筒材料是影响夹具精度的主要因素。提出将套筒内部长度分为两段的优化设计,由自锁阀门控制,调节保持阀门两侧始终压力相等,避免了因套筒过长造成的液体摩擦压力损失。优化后,在不增加外压力和材料强度许可下,使套筒平均工作应力达到460.18MPa,提高了套筒的夹紧力,套筒薄壁位移由4.46μm增加到5.20μm,定位精度达到了IT5～IT6。为精加工提供了保障。     

弹性定心夹紧机构的应用

近年来,在我厂工艺装备中,大都采用了弹性定心夹紧机构,用以保证被加工工件有较高的形位公差要求。根据弹性定位元件的形状,弹性定心夹紧机构可分为弹簧套、波形弹性套、薄壁套筒、薄壁盘、碟形弹簧等类型。本文就手动机械装置产生拉力或推力作用于弹性定位元件上的定心夹紧机构及其主要设计要点加以介绍。     

夹紧力的施加顺序对薄壁机匣件装夹变形的影响

航空发动机机匣是典型的复杂薄壁件,具有尺寸大、壁厚小和零件的结构刚性较差等特点。为了保证工件加工过程的顺利进行,通常需要采用多个夹具。当夹紧元件对工件施加夹紧力时,由于施加夹紧力的顺序不同可能导致定位元件、夹紧元件与工件接触处发生变化,从而使工件变形。以航空发动机薄壁机匣件为研究对象,利用数学建模的方法分析夹紧力的施加顺序与工件产生变形的关系,建立有限元装夹模型,进一步分析对其变形的影响,运用实际装夹试验验证有限元模型的准确性。结果表明,施加夹紧力的顺序对薄壁件的装夹变形存在明显影响,且对与夹紧力直接接触表面的变形影响较大。     

用液性介质定心夹具加工时尺寸公差带修正的近似计算方法

运用液性介质定心夹紧机构夹紧套类工件进行精密加工时,若工件的加工表面长度小于夹具套筒薄壁部分长度,(图1),则可运用本文介绍的近似计算方法对加工尺寸公差带作必要的修正,以达到减小由夹紧变形造成的加工误差的目的。现分析如下:     

对“弹性塑料夹具”一文的补充

我读了「机械工人」1956年第8期上的「弹性塑料夹具」一文后,觉得这篇文章说得很详细,夹具的结构,塑料的配制以及使用方法都作了介绍。塑料夹具是一种先进的夹具,是值得推广的。我除了同意该文所介绍的外,再补充如下几点。(一)在采用塑料夹具时,首先要计算下面的几个部分,这种计算是很简单的。1)薄壁套筒扩张量△D 的计算:我们知道,塑料夹具是靠薄壁套筒涨大来把工件夹紧的。如果套筒涨大得不够,就不能把工件夹紧,涨得太大了,套筒会